V vesolju so praznine in jih ne vidimo pravilno. In to je dobra stvar.
Te praznine - velikanske, nepravilne vrzeli v vesolju, prazne galaksije - so po vsem kozmosu. A ker so prazni, jih astronomi ne morejo neposredno opazovati. Namesto tega jih opazijo tako, da preslikajo galaksije po vesolju in nato označijo območja med temi območji. Vendar so z naše perspektive na Zemlji vse te praznine videti izkrivljene.
Ta območja se na nekaterih mestih zdijo raztegnjena in na drugih zaškripana. To je posledica "rdečega premikanja" galaksij na njihovih mejah, vidnega izkrivljanja, ki ga povzroča gibanje teh sistemov: Ko se oddaljijo od gledalca (v tem primeru Zemljani), se zdi, da se valovne dolžine galaksij raztezajo in postajajo bolj rdeče ; tisti, ki se premikajo proti nam, bi bili videti bolj modri, ko se njihove valovne dolžine krajšajo. Temna energija je ime, ki so ga astronomi dali nevidni sili, ki razteza naše vesolje in povzroča, da se galaksije oddaljujejo drug od drugega.
To izkrivljanje se izkaže za dobro, na podlagi prispevka, objavljenega 9. julija v reviji Physical Review D. Do sedaj so se raziskovalci zanašali na natančne meritve rdečih premikov posameznih galaksij, da bi ugotovili, kako hitro se vesolje širi, in koliko temne energije je prisotno, da poganja to širitev. Toda merjenje izkrivljanj praznin se izkaže za veliko bolj natančno tehniko, ki raziskovalcem omogoča, da to širitev še bolj zožijo.
"To, kar dejansko merimo, je izkrivljanje položaja galaksij okoli praznih regij," je dejal Seshadri Nadathur, raziskovalec na Univerzi v Portsmouthu v Veliki Britaniji in glavni avtor prispevka. "Super pri prazninah je, da gre za območja vesolja, okoli katerih lahko zelo natančno modeliramo gibe galaksije."
Zato je matematika, potrebna za natančno določitev gibanj galaksij, v teh prazninah precej preprostejša, je Nadathur povedal Live Science. (V tem primeru je raziskovalna skupina proučevala praznine približno 5,5 milijarde svetlobnih let od Zemlje.)
"Galaksije se premikajo, ker jih gravitacija potegne proti območjem presežne snovi. Na splošno je težava v tem, da je naša teorija gravitacije - Einsteinova splošna relativnost - zelo zapletena in enačbe težko natančno rešiti," je dejal. "Torej večino časa v kozmologiji uporabljamo približke - znan kot" teorija vznemirjenja ", da bi lahko težavo zasledili. Ta teorija motenj deluje veliko bolje v praznih regijah kot v regijah, kjer je veliko snovi, zato je naša napovedi so preprostejše in veliko praznejše v prazninah. "
Rezultat te dodatne natančnosti je, da lahko znanstveniki z uporabo tehnike, ki je bila predstavljena v tem prispevku, natančneje ocenijo hitrost širjenja vesolja in bolje potrdijo, da se opažene stopnje širjenja ujemajo z najprimernejšimi teorijami astronomov, zakaj širitev se dogaja . Novi rezultat tudi dodatno omejuje področje nekaterih alternativnih teorij, ki se tam vrtijo. Prejšnje najboljše meritve galaktičnega gibanja so vse to opravile tudi približno štirikrat manj dobro, pravi Nadathur.
Tiste prejšnje najboljše meritve rdečih premikov galaktičnih praznin so izhajale iz študije neba, imenovane Baryon Oscilation Spectroscopic Survey (BOSS). Ta meritev prazninskih izkrivljanj se je opirala tudi na podatke BOSS, vendar se je pri njegovih zaključkih znatno izboljšala z uporabo te nove tehnike analize za podatke BOSS.
Raziskovalci so v prispevku zapisali, da je izboljšano merjenje širitve vesolja v skladu z obstoječimi teorijami o tem, kako deluje temna energija v vesolju: da živimo v "ravnem" vesolju s konstantno temno energijo, ki poganja njegovo širitev. "Z združevanjem naših rezultatov s tistimi iz tehnike BAO lahko dosežemo veliko boljše merjenje hitrosti kozmične širitve 5,5 milijarde let nazaj ali tako," je dejal Nadathur. "In to je zelo pomembno, saj nam pove, kaj počne temna energija v tistem času, pa tudi druge stvari, kot je ukrivljenost prostora - to je tisto, kar nas kozmologe navduši."
Raziskovalci so v prispevku tudi poudarili, da je več prihajajočih prizadevanj, da bi nebo natančneje pregledali kot BOSS, da bi temno energijo razumeli še bolje. Ta ista tehnika, so zapisali raziskovalci, naj bi močno izboljšala tudi natančnost teh raziskav.
